EP1062289B1 - Lumineszierender elektrisch leitender klebstoff - Google Patents

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EP1062289B1
EP1062289B1 EP00902553A EP00902553A EP1062289B1 EP 1062289 B1 EP1062289 B1 EP 1062289B1 EP 00902553 A EP00902553 A EP 00902553A EP 00902553 A EP00902553 A EP 00902553A EP 1062289 B1 EP1062289 B1 EP 1062289B1
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EP
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adhesive
electrically conducting
luminescent
conducting adhesive
heterocyclic compound
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Volker Brielmann
Hans-Peter Fuessl
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
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    • H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • H05K2203/16—Inspection; Monitoring; Aligning
    • H05K2203/161—Using chemical substances, e.g. colored or fluorescent, for facilitating optical or visual inspection

Definitions

  • the invention relates to a luminescent electrical conductive adhesive according to the genus of the main claim.
  • Electrically conductive adhesives are known and commercial available. For example, on the product "Ablebond 84-1 LMI” from Ablestik, 20021 Susanna Road, Collinso Domingues, CA 90221, United States, which is a silver-filled adhesive based on epoxy resin is.
  • the object of the present invention is therefore to one known, electrically conductive adhesive suitable additive that is luminescent when exposed to light admit so that this adhesive, for example in the Bonding of electrical components with automated Process control can be used.
  • Adhesives that are both isotropic and anisotropic can be electrically conductive, and when using them organic and inorganic circuit carriers in the Electronics, occurring types of faults simple and can be detected automatically.
  • the adhesive according to the invention allows here very advantageously an automated control over known Image recognition devices even with very small components or Circuits and thus an automated process and Quality control when applying glue or when Check if soiled substrate carrier. In addition, it allows bleeding and Flooding behavior of the conductive adhesive on the substrate or to analyze the circuit carrier. In particular are very advantageous with the adhesive of the invention otherwise when using electrically conductive Adhesives as a result of conductive adhesive topographies Reflections and reflections of the inspection lighting avoided.
  • An is advantageously used as the electrically conductive adhesive known, commercially available silver-filled Epoxy resin adhesive used.
  • the luminescence stimulated brightness of the adhesive in the visible Spectral range is done in a simple manner excited, for example, by irradiation with a UV lamp can be.
  • the Benzoxazole serves as an optical brightener in the adhesive and to generate luminescence. Its mass fraction in the adhesive between 0.01% to 0.5%, preferably at 0.05%.
  • Benzoxazole 2,2 '- (2,5-thiophenediyl) bis (5- (1,1-dimethylethyl)) benzoazole has proven particularly suitable or 4-phenyl-4'-benzoxazolyl stilbene.
  • This luminescent, electrically conductive adhesive then in a known manner to electrical Circuit carrier applied.
  • the luminescence of the Adhesive is excited, for example, by UV light and via a luminescence measuring device or an optical Image recognition in a manner known per se within a automated process control detected.

Abstract

Es wird ein elektrisch leitender Klebstoff vorgeschlagen, dem eine lumineszierende heterocyclische Verbindung, insbesondere ein Benzoxazol, zugesetzt ist. Der Massenanteil der heterocyclischen Verbindung in dem Klebstoff, der vorzugsweise ein silbergefüllter Epoxidharzklebstoff ist, beträgt 0,01 % bis 0,5 %. Ein derartiger Klebstoff eignet sich insbesondere zum Verkleben von elektrischen Bauelementen auf Schaltungsträger unter automatisierter Prozesskontrolle.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen lumineszierenden elektrisch leitenden Klebstoff nach der Gattung des Hauptanspruches.
Elektrisch leitende Klebstoffe sind bekannt und kommerziell erhältlich. Dazu sei beispielsweise auf das Produkt "Ablebond 84-1 LMI" der Firma Ablestik, 20021 Susanna Road, Rancho Domingues, CA 90221, USA verwiesen, bei dem es sich um einen silbergefüllten Klebstoff auf Epoxidharzbasis handelt.
Weiterhin sind bereits elektrisch nichtleitende Klebstoffe bekannt, denen zur Erzeugung einer Lumineszenz im sichtbaren Spektralbereich, beispielsweise durch Anregung im Ultravioletten mit Hilfe einer UV-Lampe, ein optischer Aufheller zugesetzt wird. Dazu sei beispielsweise auf bekannte Acrylatklebstoffe der Firma Loctite und der Firma Panacol verwiesen. Derartige nichtleitende Klebstoff werden überdies bereits großtechnisch in der Serienfertigung von elektrischen Schaltungsträgern eingesetzt, um die Verfahrensschritte einer an sich bekannten automatischen Detektion mittels Bilderkennungsgeräten und somit einer automatisierten Qualitäts- und Prozeßkontrolle zugänglich zu machen.
Bisher ist es jedoch kein elektrisch leitender Klebstoff mit einem insbesondere im sichtbaren Spektralbereich lumineszierenden Zusatzstoff bekannt, dessen Lumineszenz beispielsweise durch UV-Bestrahlung angeregt wird.
Derartige Ansätze scheiterten bislang daran, daß noch kein geeigneter Zusatzstoff gefunden wurde, da elektrisch leitende Klebstoffe in der Regel mit metallischen Partikeln, wie insbesondere Silber, gefüllt sind, die aufgrund ihrer Absorption vielfach eine detektierbare Lumineszenz verhindern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einem an sich bekannten, elektrisch leitenden Klebstoff einen geeigneten, unter Lichteinfall lumineszierenden Zusatzstoff zuzugeben, so daß dieser Klebstoff beispielsweise in der Verklebung von elektrischen Bauelementen mit automatisierter Prozeßkontrolle eingesetzt werden kann.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Klebstoff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß damit beim Einsatz von elektrisch leitenden Klebstoffen, die sowohl isotrop als auch anisotrop elektrisch leitend sein können, und bei deren Anwendung auf organischen und anorganischen Schaltungsträgern in der Elektronik, auftretende Fehlerarten einfach und automatisiert detektiert werden können.
Derartige Fehlerarten können eine Verschmutzung des Schaltungsträgers oder eines aufgebrachten Bauelementes durch den Klebstoff, ein Ausbluten des Klebstoffes oder ein Ausschwemmen von Leitpartikeln aus dem Klebstoff sein. Diese Fehler treten häufig bei der Klebstoffapplikation, beispielsweise durch Sieb- oder Schablonendruck, beim Stempeln oder Dispensen oder beim Bestücken der Bauelemente, beispielsweise durch Klebstoffspritzer, auf. Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung wird es immer schwieriger, diese Fehler mit herkömmlichen Methoden, beispielsweise durch Sichtkontrolle, zu erkennen.
Der erfindungsgemäße Klebstoff erlaubt hier sehr vorteilhaft eine automatisierte Kontrolle über an sich bekannte Bilderkennungsgeräte auch bei sehr kleinen Bauteilen oder Schaltungen und damit eine automatisierte Prozeß- und Qualitätskontrolle beim Klebstoffauftrag oder bei der Kontrolle gegebenenfalls verschmutzter Substratträger. Darüberhinaus ermöglicht er es, das Ausblut- und Ausschwemmverhalten des Leitklebstoffes auf dem Substrat bzw. dem Schaltungsträger zu analysieren. Insbesondere werden mit dem erfindungsgemäßen Klebstoff sehr vorteilhaft die ansonsten beim Einsatz von elektrisch leitenden Klebstoffen infolge von Leitklebertopographien auftretenden Reflexionen und Spiegelungen der Inspektionsbeleuchtung vermieden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen.
So eignet sich als lumineszierender Zusatzstoff zu dem elektrisch leitenden Klebstoff besonders vorteilhaft ein Benzoxazol als heterocyclische Verbindung, die dem Klebstoff vorzugsweise mit einem Massenanteil von 0,01 % bis 0,5 %, insbesondere von 0,05 % zugesetzt ist.
Als elektrisch leitender Klebstoff wird vorteilhaft ein an sich bekannter, kommerziell erhältlicher silbergefüllter Epoxidharzklebstoff verwendet.
Weiterhin ist sehr vorteilhaft, daß die über Lumineszenz angeregte Helligkeit des Klebstoffes im sichtbaren Spektralbereich erfolgt und in einfacher Weise beispielsweise durch Bestrahlung mit einer UV-Lampe angeregt werden kann.
Ausführungsbeispiele
Als elektrisch leitfähiger Klebstoff wird zunächst der Klebstoff Produkt "Ablebond 84-1 LMI" der Firma Ablestik, USA vorgegeben. Dabei handelt es sich um einen silbergefüllten Epoxidharzklebstoff. Diesem wird als heterocyclische Verbindung in an sich bekannter Weise ein Benzoxazol zugegeben und mit dem Klebstoff vermischt. Das Benzoxazol dient als optischer Aufheller in dem Klebstoff und zur Erzeugung einer Lumineszenz. Sein Massenanteil in dem Klebstoff zwischen 0,01 % bis 0,5 %, vorzugsweise bei 0,05%. Als besonders geeignet hat sich das Benzoxazol 2,2'-(2,5-Thiophenediyl)-bis(5-(1,1-dimethylethyl))-benzoazol oder 4-Phenyl-4'-Benzoxazolyl-stilbene herausgestellt.
Dieser lumineszierende elektrisch leitende Klebstoff wird dann in an sich bekannter Weise auf elektrische Schaltungsträger aufgebracht. Die Lumineszenz des Klebstoffes wird beispielsweise durch UV-Licht angeregt und über ein Lumineszenzmeßgerät oder eine optische Bilderkennung in an sich bekannter Weise innerhalb einer automatisierten Prozeßkontrolle detektiert.

Claims (6)

  1. Elektrisch leitender Klebstoff, dadurch gekennzeichnet, daß dem elektrisch leitenden Klebstoff eine lumineszierende heterocyclische Verbindung zugesetzt ist.
  2. Elektrisch leitender Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die heterocyclische Verbindung ein Benzoxazol ist.
  3. Elektrisch leitender Klebstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenanteil der heterocyclischen Verbindung in dem Klebstoff 0,01 % bis 0,5 %, insbesondere 0,05 % beträgt.
  4. Elektrisch leitender Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein silbergefüllter Epoxidharzklebstoff ist.
  5. Elektrisch leitender Klebstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Lumineszenz, insbesondere bei Anregung im Ultravioletten, im sichtbaren Wellenlängenbereich auftritt.
  6. Verwendung des elektrisch leitenden Klebstoffes nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche zum Verkleben von elektrischen Bauelementen auf Schaltungsträger mit automatisierter Prozeßkontrolle durch Bilderkennungsgeräte.
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